应用大系统递阶模型优化配置区域农业水资源

以经济效益最大为目标,建立灌溉供水量最优分配的分解协调模型。以作物子系统为第一层,建立求解单作物非充分灌溉条件下灌水量在各生育期的最优分配的动态规划模型。然后以区域大系统作为第二层,建立不同作物之间水量最优分配的模型。在此基础上,提出了协调模型求解方法步骤。根据作物布局和地下水分布给出了不同作物在各生育期地下水的最优分配量,以提高区域农业水资源承载能力。     

基于碳足迹的区域水资源优化配置模型

为解决城市发展和生态低碳之间的矛盾,将碳足迹引入水资源配置,将缺水率和供用水过程碳的净排量最小纳入总体目标函数中,设置水源供水量、碳排放量、引提水量、生态需水量、最小供水保证率和非负约束6个约束条件,构建基于碳足迹的区域水资源优化配置模型,采用基于理想点和遗传算法的多目标规划方法进行求解,并以徐州市丰县为例,进行水资源供需平衡分析测算,结果表明,2030年丰县预计可减少缺水率6.2%,可实现碳减排5.8%。     

防治土壤盐碱化地表水地下水联合管理模型

对防治土壤盐碱化的地表水地下水联合管理模型的一般结构进行了描述,重点介绍了国内防治土壤盐碱化的地表水地下水联合管理模型及其优化方法的研究现状,对代表性文献进行了评述。分析了联合管理模型中存在的不足,并就该研究领域的发展趋势提出了个人看法。     

西北地区地表供水质量调查分析

根据2000年地表水供水调查资料,对西北6省(区)的供水工程、供水量、供水水质情况进行了统计分析。结果表明:西北地区地表总供水698.57×108m3,以引水工程供水为主;供水主要用于农业,占区域总供水量的97.5%,生活、工业供水总量相差不大;供水水质总体较好,满足Ⅲ类水质的供水量占72%,总供水合格率为86.6%,超标项目主要为化学需氧量、氨氮,造成水污染的原因是点源和非点源污染物的共同作用。     

区域水资源调度-分配迭代优化模型

在对水资源系统组成和结构分析的基础上,运用大系统优化理论建立了区域水资源系统多目标优化配置数学模型,包括水源优化调度、水量优化分配和调度分配迭代3个子模型。水源优化调度模型的求解采用轮库迭代方法和动态规划方法,水量优化分配模型的求解采用大系统分解协调中的D-W分解原理。对江苏省连云港市区水资源优化配置问题进行了研究,建立并求解了优化配置模型,结果表明,该市各区在2020规划水平年工业、农业、生活和环境部门都将出现不同程度的缺水情况。     

区域水资源与水污染控制系统综合规划

本文提出在区域范围内将水资源与水污染控制作为一整体进行综合规划。依据系统规划的目标关系,采用解释结构模型法,构建具有6个目标层次的系统综合规划目标体系;结合规划特点,将所建综合规划目标体系量化,以满足区域用水需求、改善水环境质量及系统年成本最低为目标,建立了多目标综合规划数学模型。将该方法用于北方某区域规划,其最佳方案可减少天然水资源开采量56％,提高污水处理率30%,再生水利用率32%,仅计算全区域使用再生水所节省的水资源费每年可达14143万元,具有显著的社会、经济与环境效益。     

井渠结合灌区水资源高效利用调控模式

根据水资源平衡的原理，对井渠结合灌区的地表水和地下水进行联合优化调度，并采取地膜覆盖集雨种植节水技术和引洪补源技术，实现灌区水资源的高效可持续利用。实践表明：采取沟渠蓄水和大定额灌溉的补源方式，效果明显；采取地膜覆盖集雨种植节水技术，增产幅度达17.4%；采取水资源优化调度技术，平均净增效益3000元/hm2左右，并可实现水资源采补平衡。     

地表水资源空间配置的权重缺水率法研究

为了在水资源空间配置过程中体现用户公平和避免"平均主义",结合权重和缺水率2项因子提出需水单元权重缺水率的概念,并以各需水单元权重缺水率相等且最小为优化目标分别建立了不考虑回水时的权重缺水率分水模型和考虑回水时的权重缺水率分水模型,使得水资源空间配置更合理。模型中引入需水权重因子,以综合反映需水单元的重要性、需水的迫切性、用水效益以及缺水导致的负面影响,同时,在分水过程中充分利用各上游需水单元排向下游的回水量,大幅度降低了各需水单元的缺水率。     

门头沟区村镇供水管理机制探讨

介绍了北京市门头沟区水资源和村镇供水现状,通过对该区域范围内村镇供水模式的总结和研究,找出了目前存在的问题,并针对问题提出了对策和建议。     

水量平衡原理在区域供水计量中的应用

结合盐城市市级供水计量工程阐述了水量平衡原理在区域供水计量中的应用,根据陶舍小区试验建立相应的水量平衡计算模型,提出了模型中各要素的计算方法,并利用2002-2003及2003-2004年度的实测资料进行了验证。结果表明,利用该模型计算出的2个年度的水量平衡误差均在允许范围内,该试验区域水量处于平衡状态,该水量平衡模型能够用于区域供水计量分析中。     

宁夏农村供水工程管理体制模式研究

宁夏地处我国西北干旱缺水地区，解决农村饮水安全任务十分繁重。通过对已建工程管理情况的调研认为，提高工程规划与设计质量、创新管理模式、合理确定水价、增加财政补贴是确保饮水安全工程可持续运行、长期发挥效益的主要措施。     

基于行洪除涝功能的适宜水域率确定方法研究

保障基于行洪除涝功能的适宜水域率是快速城镇化背景下,增强降水储蓄能力、降低区域洪涝灾害损失的重要手段。提出了考虑暴雨强度和下垫面条件,基于行洪除涝功能的适宜水域率确定方法,并以国家重点防洪城市安徽省蚌埠市为例,计算了不同行洪除涝标准下的各下垫面产流量,结合区域现有的排涝能力,通过减少水田面积和增加水体面积来提升区域行洪除涝能力,从而估算出适宜水域率。计算得到在50年一遇1日暴雨量和100年一遇3日暴雨量标准下,蚌埠市所需水域率阈值为12.5%~19.5%。该研究思路和计算方法可为全国其他区域适宜水域率的研究提供参考,对面向区域水安全的城市规划和生态环境管理具有重要意义。     

萍乡市水资源优化配置研究(英文)

根据水资源优化配置理论,在充分考虑经济社会与生态环境用水需求的基础上,以节点划分控制区域法对各水平年不同保证率条件下萍乡市水资源进行供需平衡分析,得出萍乡市水资源优化配置方案,以水资源的可持续利用保障区域内经济社会的可持续发展.     

涉及生态环境需水的水资源合理配置

对涉及生态环境需水的水资源合理配置问题进行了探讨，提出了面向生态的水资源合理配置问题、基于降水资源的合理配置问题、针对不同地区不同条件的配置方法问题及河流水资源配置的40％原则，并对相关问题进行了进一步的探讨，有助于对水资源合理配置理论的进一步认识。     

武汉市中心城区水资源的优化配置

针对武汉市的水资源状况,对中心城区水资源建立面向可持续发展的区域水资源优化配置模型。采用约束法将该多目标问题转化为单目标问题,并利用复合型优化法对转化后的问题进行优选计算,从而得到一系列的非劣解。将区域内有限的水资源在各子区、各用水部门间进行最优分配,从而获得社会、经济、环境协调发展的最佳综合效益,为缓解武汉市用水供需矛盾和环境规划提供依据。     

基于耗水平衡分析的区域水资源管理

传统的供水管理和需水管理难以满足水资源可持续利用的要求,从耗水管理角度出发,以区域耗水平衡为理念,采用SWAT模型对河北省馆陶县基于蒸腾蒸发(ET)的水资源管理进行了分析,模拟了小白龙灌溉、低压管灌和喷灌3种不同节水灌溉方式下分别对应的6种作物种植结构调整模式(共18套水资源管理方案)的区域耗水水平。研究结果表明,低压管灌和喷灌两种节水灌溉方式对于减少区域ET量的作用与其所减少的取水量相比差距较大,真实节水效果并不十分显著。影响区域ET的主要因素是降水,区域ET量在湿润年份明显要高于干旱年份。这一规律并不随着灌溉方式和作物种植结构调整而发生根本性变化。灌溉对冬小麦生育期ET量的影响要显著高于对玉米生育期ET量的影响,减少冬小麦种植面积可以有效降低区域ET量。因此,馆陶县实现区域耗水平衡的最佳灌溉管理方案是灌溉方式为喷灌、冬小麦种植面积减少20%且全部改种为棉花。研究结果可为区域水资源管理和水资源高效利用提供参考。     

乡镇供水工程的建设与管理

结合来宾市近年来乡镇供水工程建设与管理工作的成功经验和存在的问题,论述了在项目前期工作中如何做好方案设计,加强水资源调查及论证,合理确定工程规模及加强招投标和监理工作,保证乡镇供水工程建设质量,并提出工程运行中的一些管理措施。     

"区域供水系统"与"区域水价"研究

水利工程供水作为一项水利经济活动,主要通过水利工程的特定功能的发挥而实现供水目标,由于各类型水利工程的功能不同,形成供水过程的系统特点.研究课题对"区域供水系统"的存在形式到"区域水价"的理论范畴,以及影响因素、研究意义进行了方向性探索,提出了"功能水价""同质水价"等表现形式,并提出了"区域水价"的评价指标和具体方法.     

Optimal planning of water supply system for long-term sustainability

Developing a long-term system plan for sustainable water supply is a challenging task due to system complexity and future uncertainties in water demands and source availability. Here a coupled optimization model is proposed for water supply system design and long-term operations by deciding system component sizes and water flow allocations simultaneously. The objective is to minimize overall system costs (i.e., sum of capital and operation costs) while meeting water demands and operational constraints. The economic costs include initial component construction costs and operation expenditure over pre-defined operation years. The proposed model integrates a genetic algorithm with a linear programming model to optimize water infrastructure investments and annual water transfers satisfying flow constraints. The coupled model was applied to a simplified water supply network composed of multiple water sources and users. For the application network, various qualities of water from different sources could be supplied to different users. Plausible future scenarios with time varying water demands were simulated representing potential future conditions. Application results show that the proposed coupled model is beneficial in decision making process to design structural components in near future and prepare long-term policies for water shortage and water right issues in upcoming years. The model can be tailored to a specific system and various regulations and conditions can be incorporated within the model without adding complexity to the optimization framework.     

通辽市宏观经济水资源优化配置研究

以内蒙古自治区通辽市为研究区，在考虑产业结构优化、水资源合理利用、生态环境保护等因素的基础上，建立了通辽市宏观经济水资源优化配置多目标分析模型，从而实现水资源问题的分析、预测、优化、模拟和管理五者一体的功能．此外，在系统地分析确定模型中各参变量的基础上，对模型进行了求解和分析，以期指导通辽市水资源供需预测，达到经济、资源、环境的协调发展，最后找出了实施通辽市经济可持续发展的水资源可持续开发方案以及水利工程规划方案．